Modellierung der Effizienz von Blase-Teilchen-Kollisionen bei beweglichen Blasenoberflächen im Turbulenzfeld

CDF based modelling of bubble-particle collision efficiency with mobile bubble surface in a turbulent environment

Es wird die Anwendung einer CDF-numerischen Simulation mit einem Lagrangian Partikel-Tracking-Modell beschrieben, um die Effizienz der Blase-Partikel-Kollision (B-P-K) in turbulenter Umgebung zu berechnen. Zunächst wurde diese Effizienz für Partikel mit großen Stokes-Zahlen, be­-wegliche Blasenoberflächen und in einer 3D-isotropen dreidimensionalen turbulenten Strömung ermittelt. Durch Vergleich der berechneten Werte mit experimentellen Daten aus dem Schrifttum wird gezeigt, dass die CDF-Simulation geeignet ist, um die Effizienz der B-P-K in einer unbewegten Umgebung genau voraus zu sagen. Danach wurde die Methode auf die komplizierte turbulente Strömung angewandt, die den Bedingungen der Flotation entspricht. Die Effizienz wird in diesem Fall auf zweierlei Weise beeinflusst: 1. durch Turbulenzeinflüsse auf die durchschnittliche lokale Blase-Trübe-Relativgeschwindigkeit und 2. durch die turbulente Dispersion der Partikel. Beide Mechanismen wurden quantitativ analysiert. Die Untersuchungen zeigen, dass die Simulation des Mikroverhaltens von Blase und Partikel zusammen mit der CDF-Simulation im Makrobereich von Flotationszellen ein geeignetes Instrument für die Vor­hersage der Flotationsgeschwindigkeit  in realen Flotations­zellen ist. Hf

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